為L(zhǎng)ED的特征溫度,rr、凡00Κ分別表示溫度Γ及室溫下的發(fā)光強(qiáng)度。rl值越大,Fr隨r的變化越小, LM324DRG4表明此類(lèi)材料的LED對(duì)溫度變化不敏感。圖23示出了不同有源區(qū)材料LED的發(fā)光強(qiáng)度與環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在固定驅(qū)動(dòng)電流下,隨環(huán)境溫度的升高,各類(lèi)LED的發(fā)光強(qiáng)度(功率)都呈下降趨勢(shì)。InGaN/GaN藍(lán)光和綠光LED的發(fā)光強(qiáng)度隨溫度變化較小,AlGaInP/GaAs紅光LED隨溫度變化最大。光通量與溫度也具有類(lèi)似的關(guān)系。

   造成上述變化的主要原因是有源區(qū)載流子泄漏的影響。LED的雙異質(zhì)結(jié)或量子阱有源區(qū)中的載流子均具有一定的能量分布,如圖⒋24所示。處于高能帶尾態(tài)能量比勢(shì)壘高度高的載流子,在電場(chǎng)作用下可以脫離勢(shì)阱的束縛,越過(guò)導(dǎo)帶帶階齟c形成泄漏電流,造成載流

子的損耗,降低了LED發(fā)光效率。泄漏電流的大小與帶階的大小有關(guān),帶階越小,載流子束縛能力越弱,漏電流越大;漏電流的大小也與溫度有關(guān),當(dāng)溫度增加時(shí),載流子的動(dòng)能增加,即高能帶尾態(tài)的載流子數(shù)目增加,漏電流增加概率增大。GaN材料體系量子阱的帶階比AlGaInP四元材料體系大,對(duì)載流子的限制作用強(qiáng),載流予泄漏較少,所以,溫度穩(wěn)定性更高。

   溫度升高,深能級(jí)缺陷復(fù)合作用增強(qiáng),也造成發(fā)光效率降低。與藍(lán)光LED相比,綠光LED的InGaN/GaN量子阱中的In組分更高,品格失配更大,量子阱中的缺陷密度更大。所以,隨溫度升高,綠光LED中非輻射復(fù)合增加的更快,導(dǎo)致綠光LED比藍(lán)光LED發(fā)光強(qiáng)度隨溫度衰減較快。此外,俄歇復(fù)合和帶間吸收也隨溫度的增加而急劇增加,這也將造成LED的發(fā)光強(qiáng)度降低。